A presente pesquisa objetiva propor medidas de conservação de arte rupestre a partir da documentação e caracterização químico-mineralógica dos pigmentos e depósitos de alteração encontrados no sítio arqueológico Morro do Letreiro, município de Palmeirais, Piauí, Brasil. Justifica-se o tema por se tratar do estabelecimento de metodologias que possam ser aplicadas na etapa de intervenção e remoção dos depósitos de alteração tanto do sítio em questão como de outros sítios arqueológicos com problemas similares, uma vez que sítios com arte rupestre apresentam valor inestimável como patrimônio da humanidade e que geram conhecimentos sobre o passado. Para que fossem alcançados os objetivos, foram realizadas visitas de campo ao sítio arqueológico, aplicando metodologias já conhecidas pelo grupo de pesquisa em Arqueometria da Universidade Federal do Piauí, na busca da documentção dos painel gráfico, bem como dos problemas de conservação. Também foram realizados exames por microscopia óptica, tratamento de imagem com a utilização de filtros DStretch® e medidas do microclima do sítio arqueológico para entender os diferentes agentes causadores de danos aos grafismos. Com isso, observou-se que os principais agentes de degradação tratam-se de fenômenos naturais que provocam o desgaste do suporte rochoso onde se encontram os grafismos e de ninhos de vespas, sendo que esse último é mais fácil de ser controlado, enquanto o primeiro ainda representa um grande problema, fazendo que seja necessário o monitoramento constante do sítio arqueológico.